紫外分光光度法檢測(cè)小麥粉改良劑中三聚硫氰酸三鈉鹽

鞏凡 ，郝莉花 ，李萍，萬(wàn)夢(mèng)飛，馮琳琳

1.河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院（鄭州 450047）；2.河南省食品安全數(shù)據(jù)智能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（鄭州 450047）；3.柘城縣綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心（商丘 476200）

中國(guó)國(guó)產(chǎn)小麥粉面筋含量低，且筋力較差，需要在加工過(guò)程中調(diào)整工藝，配以各類小麥粉品質(zhì)改良劑，以生產(chǎn)出符合市場(chǎng)需求的各種專用粉[1]。引入小麥粉改良劑尤為必要，這主要是因?yàn)橹袊?guó)小麥品種多，品質(zhì)差異大，引入小麥粉品質(zhì)改良劑可以減少小麥粉品質(zhì)的波動(dòng)及提高小麥粉對(duì)食品工藝的適應(yīng)性[2]。小麥粉及小麥粉添加劑的使用必須按照GB 2760—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》限定范圍內(nèi)執(zhí)行[3]。GB 2760—2014明確小麥粉及其制品允許使用添加劑79項(xiàng)，然而仍有不法商販為提高小麥粉的應(yīng)用特性，超標(biāo)準(zhǔn)使用添加劑，如近期出現(xiàn)的三聚硫氰酸三鈉鹽。

三聚硫氰酸三鈉鹽（TMT-Na）是一種高效快速的橡膠硫化劑，被廣泛應(yīng)用于丙烯酸酯橡膠、聚氯醚彈性體、氯丁橡膠等[4]。此外，TMT-Na還是一種重要的水處理劑[5]，能與水溶液中的大多數(shù)一價(jià)和二價(jià)重金屬離子，如Ni2+、Pd2+、 Cu2+、Cd2+、Hg2+、Ti+及Pb2+等離子螯合形成極難溶于水，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性的有機(jī)產(chǎn)物[6-7]。雖然TMT-Na添加在面粉中的作用暫不明確，但關(guān)于小麥粉中TMT-Na檢測(cè)技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。

試驗(yàn)采用分光光度法測(cè)定面粉處理劑中三聚硫氰酸三鈉鹽，檢測(cè)的基本原理是利用TMT-Na在296 nm具有最大吸光度，硫酸銅與TMT-Na能夠配位螯合形成沉淀，通過(guò)檢測(cè)樣品296 nm的總吸光度與硫酸銅沉淀TMT-Na后的吸光度差值，計(jì)算面粉處理劑中實(shí)際TMT-Na含量。該方法操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、成本低，適用于大樣本的篩查。使用的儀器設(shè)備廉價(jià)，該方法適用于檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)篩查和面粉廠、添加劑廠對(duì)原料和產(chǎn)品的自檢。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

SB-25-12DT超聲波發(fā)生器（寧波新芝生物科技有限公司）；電子天平（感量0.1 mg，METTLER TOLEDO ME104E；感量0.01 mg METTLER TOLEDOXA205）；渦旋混合儀（Vortex Mixer，QL-866）；離心機(jī)（Dynamica，Velocity 14R）；紫外可見光分光光度計(jì)（德國(guó)，SPECORD 210 PLUS）。

三聚硫氰酸三鈉（98%，Sigma-Aldrich）；試驗(yàn)用水（符合GB/T 6682—2008《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》）；乙醇、硫酸銅、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鋅、氯化鋁（均為市售分析純）；小麥粉改良劑（市售復(fù)配面粉改良劑）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

1 000 μg/mL TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液S1：使用感量0.1 mg的電子天平準(zhǔn)確稱取1.0 g TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)品，于1 L容量瓶中加水定容至刻度，混合均勻，于0~4 ℃保存。準(zhǔn)確量取200，1 000，2 000，4 000和8 000 μL TMTNa標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液S1，分別加水定容至200 mL，配制質(zhì)量濃度為1，5，10，20和40 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液S2。

1.2.2 樣品處理

準(zhǔn)確稱取0.5 g小麥粉改良劑于200 mL離心管中，加入50 mL蒸餾水，渦旋混勻20 s，超聲提取10 min，置于離心機(jī)中以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心5 min，收集上清液，經(jīng)濾紙過(guò)濾并測(cè)定吸光度AS。

另取一份稱取0.5 g小麥粉改良劑于200 mL離心管中，加入50 mL蒸餾水，渦旋混勻20 s，超聲提取10 min后加入30 μL飽和硫酸銅溶液，以4 000 r/min離心5 min，上清液經(jīng)濾紙過(guò)濾并測(cè)定吸光度Ax。

（3）既變條件又變結(jié)論的“變題”。主要是指在以一題為基準(zhǔn)，對(duì)此題的條件進(jìn)行變換同時(shí)，而所求的結(jié)論也變。通過(guò)這一系列的題目的練習(xí)，使學(xué)生形成完整的與這道題所涉及到的相關(guān)知識(shí)結(jié)構(gòu)。

1.2.3 結(jié)果計(jì)算

待測(cè)液中TMT-Na吸光度AT按式（1）計(jì)算。

將吸光度AT帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算待測(cè)液中TMT-Na質(zhì)量濃度c（μg/mL）。

小麥粉改良劑稱取質(zhì)量m（g），則小麥粉改良劑中TMT-Na濃度為X（g/kg），按式（2）計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 沉淀劑的選擇

準(zhǔn)確量取9 mL TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液S1，各1 mL加入飽和金屬離子溶液硫酸銅、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鋅、氯化鋁，經(jīng)濾紙過(guò)濾，濾液為待測(cè)液，吸光度為A1；取9 mL蒸餾水，加入1 mL上述飽和金屬離子溶液，經(jīng)濾紙過(guò)濾，濾液為參比液。

取9 mL TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液S1，經(jīng)濾紙過(guò)濾，濾液為標(biāo)準(zhǔn)液，吸光度為A0。

在296 nm處測(cè)定上述溶液吸光度A1、A0，以吸光度差值A(chǔ)c衡量清除TMT-Na效果，以硫酸銅清除效果計(jì)100.0%，其他沉淀劑與硫酸銅Ac比值的百分?jǐn)?shù)為這種沉淀劑的清除TMT-Na率，按式（3）計(jì)算。

每種沉淀劑做3次平行試驗(yàn)，每次平行子樣獨(dú)立測(cè)定3次吸光度并取平均值，最終以平行試驗(yàn)平均值計(jì)為測(cè)定結(jié)果，測(cè)定結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，對(duì)含量相同的TMT-Na清除，硫酸銅效果最強(qiáng)，其余沉淀劑的清除效果較差僅有硫酸銅的2.8%~22.1%，且試驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較大（硫酸銅SRSD為3.29%，其余為8.47%~360.7%），可能是反應(yīng)限度低，平衡狀態(tài)不穩(wěn)定導(dǎo)致。因此，最終采用硫酸銅作為TMT-Na沉淀劑。

表1 不同種類沉淀劑的沉淀效果

2.2 硫酸銅的用量

準(zhǔn)確吸取1 000 μg/mL的TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10.0 mL容量瓶中，分別加入20，30，40和60 μL飽和硫酸銅，經(jīng)濾紙過(guò)濾，濾液為待測(cè)液，吸光度為A1。同時(shí)量取10 mL水加入同等量的飽和硫酸銅為參比，吸光度為A0，采用與2.1所述方法計(jì)算吸光度差值A(chǔ)c衡量TMT-Na清除效果，以60 μL硫酸銅清除效果計(jì)100.0%，其他添加量的硫酸銅與60 μL硫酸銅Ac比值的百分?jǐn)?shù)為清除率。測(cè)定結(jié)果如表2所示。

表2 不同硫酸銅添加量的清除效果

結(jié)果表明：硫酸銅添加量20 μL時(shí)，清除率為-0.09%，說(shuō)明無(wú)法起到清除效果；硫酸銅添加量30~60 μL時(shí)，清除率為98.7%~100.0%，均能起到較好清除效果，為確保檢測(cè)過(guò)程中添加硫酸銅過(guò)量，即可以檢測(cè)的TMT-Na最大量為1 000 μg/mL，最終確定的飽和硫酸銅添加量為30 μL。

2.3 線性范圍

準(zhǔn)確吸取1 000 μg/mL的TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于離心管中，將其配制成1，5，10，20，40，60，80，100和200 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)水溶液并檢測(cè)吸光度，結(jié)果如圖1（A）所示。TMT-Na在1~200 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性較差，R2=0.618 0；從圖1（B）可以看出，在1~40 μg/mL時(shí)線性較好，線性回歸方程為y=0.061 9c+0.024 5，相關(guān)系數(shù)為R2=0.999 4＞0.999。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.4 回收率和精密度

選取5個(gè)濃度水平進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，驗(yàn)證方法準(zhǔn)確度和精密度。每個(gè)濃度水平稱取3份空白樣品，添加標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)樣品獨(dú)立測(cè)定3次，取其平均值，計(jì)算回收率和精密度。5個(gè)濃度添加水平分別選取檢出限附近（0.1 g/kg）、檢出限（0.2 g/kg）、1.5倍檢出限（0.3 g/kg）、2.5倍檢出限（0.5 g/kg）和5倍檢出限（1.0 g/kg）。加標(biāo)量0.1 g/kg時(shí)，沉淀劑添加前后吸光度不變，樣品未檢出；加標(biāo)量0.2 g/kg時(shí)可以檢出，因此檢出限為0.2 g/kg，檢測(cè)結(jié)果見表3。

根據(jù)表3可以看出，加標(biāo)量在檢出限（0.2 g/kg）和1.5倍檢出限（0.3 g/kg）時(shí)，回收率較低，偏差較大，加標(biāo)量2.5倍檢出限（0.5 g/kg）回收率提高至72.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD為4.3%。試驗(yàn)中，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2~1.0 g/kg時(shí)，回收率為43.3%~84.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD在2.2%~8.7%之間。

表3 小麥粉改良劑的添加回收率

3 結(jié)論

試驗(yàn)建立紫外分光光度法測(cè)定小麥粉改良劑中TMT-Na的方法，方法簡(jiǎn)便。小麥粉改良劑基質(zhì)的檢出限為0.2 g/kg，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2~1.0 g/kg時(shí)，回收率為43.3%~84.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD在2.2%~8.7%之間。標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍1~40 μg/mL，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：y=0.061 9c+0.024 5，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 4。該方法操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、成本低，適用于大樣本的篩查，能很好地應(yīng)用于小麥粉改良劑中TMT-Na的快速檢測(cè)。